钢结构：连接历史与未来

时间：2020-05-30 09:46:04 来源：中国建设报

　　从诞生发展至今，钢结构历来被人们认为具有轻薄、轻盈、通透、漂浮的特点。而在历史建筑修复这一领域中，除了结构自身的优势，钢结构具有更深层的精神表达能力，提供了一条连接历史与未来的途径。倘若能充分发挥钢结构的性能，势必能保护建筑的历史价值，完成具备功能转化、效能提升、能力整合和优化的综合性改造。

1、历史建筑改造的发展

　　建筑改造包括建筑改建与扩建。在建筑改造的过程中，建筑师的任务是利用原有建筑(材料、结构等)，通过改变、加建等手段，创造出适应新情境所需的空间。

　　21世纪的今天，历史建筑再利用已成为建筑学中极其重要、值得独立讨论的分支。

　　19世纪，作为哥特复兴运动的产物，关于历史建筑再利用的思想萌芽最初表现为针对遗产建筑的保护与修缮。材料高度保真构件的加入主要是为了修补建筑残损的风貌或是帮助保持结构的有效性。

　　1964年，《保护文物建筑及历史地段的国际宪章》(威尼斯宪章)被修订。作为体现古迹保护基本精神的宪章，首次提出了新材料可以在不改变建筑风貌的情况下被使用。

　　此后，历史建筑工作实践领域最优秀的先驱者之一卡洛·斯卡帕在旧建筑的修缮与保护过程中开始使用崭新的材料。尽管这在当时被视作异类，但卡洛·斯卡帕等人的工作确实扩大了“历史建筑”这一词汇的内涵。除去那些被奉为圭臬(比喻事物的准则)的经典作品，大量普通历史建筑，即那些仅仅作为人们日常性行为发生场所的普通用房开始进入保护者们的视野。发表于1976年的《内罗毕建议》明确地将再生与利用作为保护的内涵之一。

　　至此，建筑的保护与利用不再孑然对立。文物修复专家、建筑师、结构工程师，就像对待所有追求整体性与表现性的建筑项目那样，共同参与到这种半开放的设计命题中来。

2、历史建筑再利用在中国

　　我国历史建筑再利用起步较晚。目前，我国历史建筑的面积达到了15.31万平方米并且仍在以600～700平方千米/年的速度增长。值得注意的是，我国的历史建筑再利用过程存在种种乱象，譬如，改造后历史身份消失，改造中整体效能下降，出现技术应用不合理、更新思想不恰当，违章改建等。

　　其实，不仅仅是历史建筑，现存的建筑，无论其是否具有历史价值、艺术价值、社会价值或经济价值，都可以视作为再利用的对象。如果能完善建筑再利用技术、推广建筑再利用理念，无疑对社会、经济的可持续发展都具有优良效益。

3、钢结构与历史建筑改造

　　钢结构与历史建筑改造有着密不可分的关系并且在这一新兴领域中具有无可代替的优势。站在建筑改造的立场上来看，钢结构具有轻盈、表现力强、适应性强等优点，因此，其在众多改造材料与手段中脱颖而出，成为历史建筑再利用中最常见、易得的材料是必然的。简而言之，钢结构能够满足普遍意义上优秀建筑的三大标准：适用、坚固、美观。

　　21世纪的建筑学是建构的建筑学，建构不再仅仅指向单纯的空间或表皮，而是通过建造中的逻辑将建筑结构、空间结构等部分有机地结合在一起。同样，在历史建筑改造与扩建的过程中，合适的结构方案能够使新、旧建筑在建构的层面上交流、对话，对21世纪建筑学也有着重大的意义。

　　运用钢结构对历史建筑进行修缮、加建、改造可以追溯到17世纪。1667～1670年间，卡罗迪·佩罗在对卢浮宫的扁平柱顶过梁和穹顶做的加固修缮就使用了锻铁构件。另一位建筑师苏夫洛在巴黎先贤祠的重建工程中采用了铸铁构件对入口处的山花进行加固。

　　18世纪中叶以来，随着人们对材料破坏机理研究的逐步深入以及近代力学对于材料受力特点把握的完善，钢结构在历史建筑再利用中所能够发挥的潜力进一步被人们所认识。与传统砖石结构的抗拉性能弱、结构弹性弱、自重大等缺点以及木结构易腐蚀、耐久性差等问题，钢结构所具有的自重轻、弹性好、抗拉强度大等特点恰好能在这样的基础上和原材料形成互补，充分发挥材料的受力性能，增强建筑结构的耐久性，达到延长建筑使用寿命的目的。

　　此外，历史建筑的特殊性质对于材料的施工操作也提出了要求。为了避免破坏原场地及立面材料，施工过程应尽量将对现场环境的影响减至最小，能够更自由地配合原有建筑的形态。钢结构在生产方式上本身具有轻型化、装配化、适配化的特质，加上在荷载传递上对于原建筑的影响较小，满足了历史建筑改造的普遍要求。

4、钢结构完美诠释地域性建筑

　　钢结构能够延续地域性建筑，在建筑理论史上也有依据。著名的建筑理论学家森佩尔在《材料置换理论》中提出：人类文化的发展有时会出现材料的置换，即在守护传统文化符号的前提下，另一种材料可用于诠释先前材料的建筑原型，钢结构与木结构有着相似之处，两者都表现出轻盈的杆件状结构，强调结构的裸露与真实，强调杆件与受力情况的一致性。

　　建筑师傅英赋在对贵州省遵义市的一幢传统工业建筑进行民宿改造设计时，既保护了传统建筑的形式与当地的产业记忆，同时又将钢结构与原来的木结构屋面紧密地结合在一起，体现了建筑的现代感，但丝毫没有打破传统建筑的风格。在这个项目中，钢结构的设计并没有表现出过于高超的技巧，而仅仅是模仿传统坡屋面的结构，平实地与自然对话。

　　无独有偶。位于西班牙的古老城堡Garcimu oz Castle 也是运用钢结构对古建筑进行科学性修复的典型。该古堡的原结构是典型的砖石砌筑结构，如果按照原结构进行修复已经难以整理出条理。建筑师大胆地使用了包括网架、平台钢结构、桁架等多种钢结构来加固原结构并创造出新的空间。

　　建筑师使用的镀锌钢材和彩色玻璃作为改造的主要材料，无一不在营造着空间活泼、现代的气息。伴随着新的结构，一系列的新功能也被植入到这个场所之中——露天电影院、影视音像图书馆、咖啡厅、餐厅、酒吧等。

　　当地法规规定，这样的改造必须为临时建筑，在未来可以被继续改造或替换。因此，建筑师索性全部使用钢结构，在建筑内部上演了一场“钢结构的盛宴”。在这个建筑中，圆钢、工字型钢、桁架、树形支撑、平台钢架……这些手法以西班牙特有的后现代主义手法结合在一起。历史建筑营造了整体性极强的氛围，而这些碎片般的新手法点缀其中。同时，多变的钢结构自身恰恰是为了适应历史建筑各处不同的缺损与结构缺陷——并且由此而需要不断变换其受力方式。功能的复杂性通过结构的复杂性表现出来，但结构的复杂性又是对于原建筑的保护和烘托。

　　在当下，这种修复手法正在逐渐变得流行。比起单纯地模仿传统地域中的建构方式，展示钢结构自身的建构逻辑和美学亦不失为一种有力的手段。

5、钢结构可让新旧建筑共生

　　建筑改造项目往往可能走向两种极端状态：一种是盲目地崇拜传统，将“修旧如旧”进行得过分彻底;另一种的形式则显得过分夸张，对比过于强烈，使历史建筑失去了原有的氛围。而钢结构作为新的结构，在它的表达语言中似乎披着一种地域性表达的色彩，又不失自身的形式语言，成为了规避极端状态的较佳选择。

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